兩種新發(fā)現(xiàn)的蛋白起著煞車閘的作用讓感染之后的免疫反應(yīng)減速,，這一結(jié)果可能為自身免疫治療提供線索
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[The Scientist：June 16, 2011 by Megan Scudellari ]在一種植物檢測到并消滅入侵的細(xì)菌之后,，它的天然免疫系統(tǒng)(innate immune system)必須關(guān)閉掉從而防止延長的免疫反應(yīng)對植物的組織造成傷害。根據(jù)這周發(fā)表在Science雜志上一項(xiàng)研究,，擬南芥(Arabidopsis)中這種免疫系統(tǒng)的功能下調(diào)的責(zé)任落在兩種新的蛋白質(zhì)肩上,，因?yàn)榧?xì)菌感染之后，這兩種蛋白質(zhì)能靶向并降解天然免疫受體,。
這種機(jī)制,，與人類免疫信號傳導(dǎo)途徑直接相似，提供一種基本的啟示,，有朝一日可能有助于人們開發(fā)針對自身免疫疾病的治療方法,，因?yàn)檫@些自身免疫疾病都是過度活躍的免疫反應(yīng)造成的,。
都柏林圣三一學(xué)院(Trinity College Dublin)的一名免疫學(xué)者 Luke O’ Neill(未參與該項(xiàng)研究)說，“這是生物學(xué)中一頁美麗的篇章”,，“吸引人的是,，人類也使用這種相同的免疫系統(tǒng)，因此它對生命確實(shí)非常重要,。”
擬南芥鞭毛蛋白檢測受體2 (flagellin-sensing receptor 2, FLS2)是得到最好研究的植物天然免疫受體中的一種,。這種受體檢測能形成細(xì)菌鞭毛的鞭毛蛋白，通過激酶BAK1激活天然免疫反應(yīng),。來自德克薩斯A&M大學(xué)的Libo Shan和他的同事們利用BAK1作為誘餌,，觀察還有哪些分子參與FLS2信號傳導(dǎo)。在酵母中,，他們發(fā)現(xiàn)BAK1結(jié)合兩種泛素連接酶(ubiquitin ligase)---這些蛋白將泛素標(biāo)簽附著到其他的蛋白質(zhì)上,，通常并引導(dǎo)它們?nèi)ソ到狻?/p>
為了確定這兩種泛素連接酶PUB12和PUB13的功能，研究小組構(gòu)建了缺乏這兩種蛋白的突變植株,。他們驚奇地發(fā)現(xiàn),，突變植株對鞭毛蛋白的免疫反應(yīng)提高了：與野生型植株相比，它們抗細(xì)菌感染的能力提高了5到10倍,。因此,，PUB12和PUB13在天然免疫信號傳導(dǎo)中起著反面的作用。當(dāng)它們被BAK1磷酸化而激活后,，這些連接酶就給FLS2打上降解的標(biāo)記,，從而導(dǎo)致天然免疫反應(yīng)的減弱和最終的結(jié)束。
Shan說,，“免疫反應(yīng)發(fā)生之后,，這些蛋白過來調(diào)低那種反應(yīng)，以便避免造成對免疫系統(tǒng)的有害的組成性激活(constitutive activation)”,，“它提供了一種宿主如何完美地和及時地調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的機(jī)制,。”
論文作者們寫道，突變植株中提高的免疫反應(yīng)可能有助于科學(xué)家們找到一些遺傳操作農(nóng)作物從而提高它們抵抗疾病能力的方法,。然而這一發(fā)現(xiàn)可能也與人類健康相關(guān),，因?yàn)槲覀兊募?xì)胞也采用類似的機(jī)制檢測細(xì)菌入侵。當(dāng)被一種細(xì)菌蛋白激活后,，人類中Toll樣受體-4 (Toll-like receptor 4, TLR4)快速磷酸化下游的一種激酶,，正如FLS2磷酸化BAK1那樣，激活天然免疫反應(yīng),。隨后,，一種下游的酶給TLR4打上降解標(biāo)簽，正如PUB12和PUB13標(biāo)記FLS2送往細(xì)胞垃圾桶中降解一樣,。然而,，在人類中,，仍然不清楚那種酶怎樣被激活從而降解TLR4。
O’Neil隨后在Science雜志視角(Perspectiv)欄目上寫的一篇文章上說,，根據(jù)BAK1在激活PUB12和PUB13中所起的作用帶來的啟示，“類似地,，我們可能能夠在人類免疫系統(tǒng)中找到還未發(fā)現(xiàn)的組分”,。這些尚未找到的組分可能證明為在臨床上有價值，就如同已發(fā)現(xiàn)TLR4涉及到很多自身免疫疾病,，如風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和動脈粥樣硬化,。
D. Lu, et al., “Direct ubiquitination of pattern recognition receptor FLS2 attenuates plant innate immunity,” Science, 332:1439-42, 2011.
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